【题目】铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是___。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是______________。
A.Mg2+ B.Fe2+ C.Al3+ D.Cu2+
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是____,操作Ⅱ的名称是____。②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式________________。
(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850 g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①达到滴定终点时的现象____。
②某同学设计的下列滴定方式,最合理的是____。(夹持部分略去)(填字母序号)
③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____。
【答案】Fe2+、Fe3+、H+ BC 过滤 洗涤 4FeCO3+ O22Fe2O3+4CO2 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由浅绿色变成粉红色,且半分钟内颜色不再改变 b 97.5%
【解析】
(1)X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,Y为四氧化三铁,与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁,Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+
故答案为:Fe2+、Fe3+、H+;
(2)加入过量的NaOH溶液后,Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为沉淀,铝与氢氧化钠反应最终生成偏铝酸钠留在滤液中,灼烧将亚铁转化为三价铁,灼烧后的固体投入过量的稀盐酸,溶液中存在Mg2+、Fe3+、Cu2+,则所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是Fe2+、Al3+,故答案为:BC;
(3)由制备流程可知,碳酸钠水解显碱性,可促进油污的水解,加稀硫酸除去碳酸钠,且溶解Fe,操作I为过滤,滤液中含Fe2+,与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀,操作II为洗涤,然后干燥、灼烧得到氧化铁。
①由工艺流程可知,操作I是将固体与液体分离,应采取过滤的方法;FeCO3沉淀会附着其它离子,需要进行洗涤,减少杂质,
故答案为:过滤;洗涤;
②在空气中煅烧FeCO3,氧气将亚铁氧化为三价铁,化学方程式为:4FeCO3+ O22Fe2O3+4CO2
故答案为:4FeCO3+ O22Fe2O3+4CO2;
(4) ①用氧化性的酸性高锰酸钾(紫红色)滴定具有还原性的硫酸亚铁(浅绿色),发生氧化还原反应,亚铁离子转变为三价铁离子达到滴定终点时的现象:当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由浅绿色变成粉红色,且半分钟内颜色不再改变。
答案为:当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由浅绿色变成粉红色,且半分钟内颜色不再改变。
②酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管,
故答案为:b
③n(MnO4-)=0.01000mol/L×0.02L=2×10-4mol,则由5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O可知n(Fe2+)=5×2×10-4mol=1×10-3mol,
所以250mL溶液中含有知n(Fe2+)=1×10-2mol,
则m(FeSO47H2O)=278g/mol×1×10-2mol=2.780 g,
样品中FeSO47H2O的质量分数为×100%=97.5%;
故答案为:97.5%。
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【题目】(一)现有浓度均为的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,回答下列问题:
(1)若三种溶液中分别为
,则它们的大小关系为_________________________________________。
(2)等体积的以上三种酸分别与过量的溶液反应,若生成的盐的物质的量依次为
,则它们的大小关系为__________________________。
(3)分别用以上三种酸中和一定量的溶液生成正盐,若需要酸的体积分别为
,其大小关系为__________________________________。
(4)分别与锌反应,开始时生成氢气的速率为,其大小关系为______________________。
(二)有四种强电解质,它们在水中电离产生下列离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
阳离子 | |
阴离子 |
已知:①溶液的
均大于7,
的溶液中水的电离程度相同;②
溶液和
溶液相遇时只生成白色沉淀,
溶液和
溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,
溶液和
溶液混合时无现象。
(1) 是_________________________,
是_______________________(填化学式)。
(2)写出和
反应的离子方程式_________________________________。
(3) 时,
溶液的
,则
溶液中
_________________________________________(用含有
的关系式表示)。
(4)将等体积、等物质的量浓度的溶液和
溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_________________________。
(5)在一定体积的的
溶液中,加入一定体积的
的盐酸,混合溶液的
,若反应后溶液的体积等于
溶液与盐酸的体积之和,则
溶液与盐酸的体积比是_______________。
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【题目】工业上利用N2和H2可以实现合成氨气,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列有关问题:
(1)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH =+180.5kJ·mol-1,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH =-92.4kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6kJ·mol-1,写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式为___________。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/K | 298 | 398 | 498 | ...... |
K/(mol/L)2 | 4.1×106 | K1 | K2 | ...... |
完成下列问题:
①比较K1、K2的大小:K1______K2(填“>”、“=”或“<”);
②在恒温恒压下判断该反应达到化学平衡状态的依据是______(填序号);
A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆) B.2v(N2) (正)=v(H2) (逆)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)硝酸工业的尾气NO可用于制备NH4NO3,其工作原理如图。
①其阴极的电极反应式为___________。
②常温下,1L pH=6的NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)=________mol·L-1。
(4)工业上生产尿素的化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)。在T℃,体积为4L的密闭容器中,通入6mol NH3和3mol CO2,反应达到平衡时,c(NH3)=0.5mol·L-1,c(CO2)=0.25mol·L-1。若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3mol NH3,则此时反应的v正____ v逆(填“>”“<”或“=”)。再次平衡后,平衡常数为______。
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【题目】已知X、Y、Z、W为短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如下图所示,其中Z元素原子之间通常形成Z2分子。下列说法不正确的是( )
A. X元素的单质既能与强酸反应也能与强碱反应
B. Y元素形成的氢化物在常温下不一定为气体
C. W元素的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
D. 由Y、Z、W三种元素形成的二元化合物中只含共价键
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【题目】CuSO4是一种重要化工原料,其制备和有关性质如图所示。
(1)现要用如图所示的浓硫酸来配制步骤①中所需要的1mol/L的稀硫酸480ml,需要用这种浓硫酸的体积为______ml。
(2)配制该稀硫酸所用到的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯外还有_______、__________。
(3)下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 _________。
A. 硫酸转移至容量瓶后,没有洗涤烧杯
B. 未冷却至室温就转移至容量瓶
C. 容量瓶中存在少量蒸馏水
D. 定容时俯视刻度 E.量取浓硫酸时量筒内有少量蒸馏水
(4)制取硫酸铜的途径①②③中,途径_________能更好地体现绿色化学的思想。
(5)配制1000ml 0.1mol/L的硫酸铜溶液,需用托盘天平称取________g胆矾。
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【题目】下列对氨水溶液中存在的电离平衡NH3·H2O NH4++OH-叙述正确的是( )
A. 加水后,溶液中n(OH-)增大
B. 加入少量浓盐酸,溶液中c(OH-)增大
C. 加入少量浓NaOH溶液,电离平衡正向移动
D. 加入少量NH4Cl固体,溶液中c(NH4+)减少
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【题目】工业上制备下列物质的生产流程合理的是( )
A. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3
AlCl3
Al
B. 从海水中提取镁:海水Mg(OH)2
MgO
Mg
C. 由NaCl制漂白粉:饱和食盐水Cl2
漂白粉
D. 由黄铁矿制硫酸:黄铁矿SO2
SO3
H2SO4
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【题目】下列说法不正确的是( )
A. 用加热法可除去Na2CO3中的NaHCO3
B. Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3
C. 可用石灰水区分Na2CO3与NaHCO3溶液
D. Na2CO3和NaHCO3的水溶液均显碱性
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【题目】X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子的核外L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大,请回答下列问题:
(1)XZ2的分子式为__________,分子的立体构型为__________。
(2)YZ2的电子式为__________,其分子中含有__________条键,__________条π键。
(3)Q的元素符号是__________,属于__________区,它的核外电子排布式为__________。价电子排布图为__________,在形成化合物时它最高的化合价为__________。
(4)E的单质与水反应的化学方程式为__________。
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